Radio Protection


RADIO PROTECTION

Dans la chirurgie du rachis, les chirurgiens utilisent soit la fluoroscopie (rayons X) pour se repérer dans les vertèbres et vérifier le placement des vis pédiculaires, soit l’imagerie par scanner pour obtenir une reconstruction en trois dimensions (3D) de l’anatomie de la colonne vertébrale du patient. L’utilisation de cette technique, dite de “navigation” à l’aide d’images acquises via scanner, est de plus en plus courante.

Toutes les méthodes de navigation, ainsi que la chirurgie robotique, s’appuient largement sur l’utilisation de scanners pré-opératoires et per-opératoires. Ces scanners émettent des doses de radiations ionisantes pour le patient qui sont bien plus élevées que les doses émises lors de clichés radiographiques traditionnels, pré-, per- et post-opératoire. L’exposition répétée à ces radiations ionisantes peut induire un risque notamment chez les jeunes patients.

  • Des scanners multiples et répétés augmentent l’incidence de cancers chez les enfants
    Des études ont montré que des jeunes patients ayant eu de multiples scanners avant l’âge de 15 ans présentent un risque accru de développer une leucémie ou des tumeurs cérébrales1 et d’autres cancers2 dans la décennie suivant leur premier scanner.
  • Les jeunes filles ont un risque plus élevé de développer un cancer après un scanner
    Le risque additionnel de développer une tumeur solide est élevé chez les jeunes filles avec une estimation d’un cas pour 270 à 800 scanners du rachis en fonction de l’âge3.
  • Les doses de radiation sont élevées pour les patients adolescents souffrant de traumatismes de la colonne vertébrale
    La dose effective cumulée médiane pour les patients adolescents souffrant de traumatismes de la colonne vertébrale est de 18,89 mSv (de 0 à 86,87 mSv) ce qui est équivalent à la dose reçue par un adulte et à trois fois celle reçue par un patient pédiatrique en trauma4.
  • La chirurgie pour corriger une scoliose nécessite une plus large utilisation des techniques d’imagerie par rayon X
    La dose de radiation intra-opératoire pour le placement et la confirmation de l’instrumentation par une approche postérieure pour le traitement d’une scoliose idiopathique de l’adolescence avec en moyenne 11 niveaux fusionnées s’élève à 8 mSv pour la navigation seule et à 16 mSV pour la navigation et confirmation du placement5.

 

Lors de la chirurgie, les patients reçoivent en moyenne une dose trois fois plus importante avec la navigation par scanner qu’avec la fluoroscopie.

 

Type de chirurgie

Mesure de la dose reçue Dose intra-opératoire (mSv) Ratio dose

(scanner / fluoroscopie)

Scanner

Fluoroscopie

Déformation pédiatrique6

Par acquisition 1 0,3 3,3
Instrumentation de la colonne7 Par niveau 1,087 0,393

2,8

Fracture instable de la colonne8 Par niveau 2,7

(de 1,6 à 5,7)

0,84

(de 0,6 à 1,08)

3,2

 

Dans la chirurgie du rachis, l’imagerie par scanner est utilisée pour obtenir un modèle de reconstruction en 3D de l’anatomie de la colonne vertébrale du patient. L’utilisation de cette technique dite de “navigation”, à l’aide des images acquises via scanner, est de plus en plus courante.

L’utilisation de scanner a considérablement augmenté lors de ces dernières années. En 2011, 85 millions de CT-scans ont été effectués aux Etats-Unis, dont 5 à 11% sur des enfants. Bien que l’utilisation des scanners ait amélioré la qualité des diagnostiques, elle reste tout de même risquée. Les scanners émettent environ 200 fois plus de radiations ionisantes par rapport aux techniques de radiographie traditionnelle. Cela peut donc augmenter l’incidence de cancer, surtout chez les jeunes enfants. Selon l’étude rétrospective du Dr. Miglioretti et al, chaque année aux Etats-Unis, les 4 millions de CT-scans pédiatriques réalisés au niveau de la tête, de l’abdomen, du pelvis, de la poitrine et du rachis complet seraient la cause de la future survenue de 4870 cancers. Dr. Miglioretti et al ont réalisé cette projection en évaluant  l’utilisation de CT-scans chez les enfants de moins de 15 ans entre 1996 et 2010 et 744 CT-scans effectués entre 2001 et 2011.

Selon Dr. Simony et al., l’exposition répétée aux radiations ionisantes chez les jeunes enfants a conduit à une augmentation du nombre d’apparition de cancers lors de la croissance. Entre 1983 et 1990, Dr. Simony a analysé les données sur la radiation de 211 adolescentes atteintes de scolioses idiopathiques et a interrogé 159 de ces patients 25 ans après leur chirurgie. Le niveau moyen d’exposition à la radiation était de 1,58 mSv, et, en moyenne, 16,3 séquences radiographiques ont été prises durant la phase de soin. 9 patientes ont développé un cancer, notamment du sein (3) et de l’endomètre (4). L’incidence de cancer dans cette population s’est révélée 17 fois plus élevée que l’incidence générale (0,25%) d’une population équivalente age/sexe (rapport annuel de la société danoise du cancer).

Toutes les méthodes de navigation, ainsi que la chirurgie robotique, s’appuient énormément sur l’utilisation de scans pré-opératoires et per-opératoires. Ces scans émettent des doses de radiations ionisantes pour le patient qui sont bien plus élevées que les doses émises lors de clichés radiographiques traditionnels, pré-, per- et post-opératoire et induisent une augmentation de l’incidence des cancers.

 

La Solution DSG

La technologie DSG peut réduire la quantité de radiation reçue par le patient en diminuant l’utilisation d’images fluoroscopiques de 25% à 54%9-11.

 

Références

1Pearce MS et al. Radiation exposure from CT scans in childhood and subsequent risk of leukaemia and brain tumours: a retrospective cohort study. Lancet. 2012 Aug 4;380(9840):499-505. doi: 10.1016/S0140-6736(12)60815-0. Epub 2012 Jun 7.

2Mathews JD et al. Cancer risk in 680 000 people exposed to computed tomography scans in childhood or adolescence: data linkage study of 11 million Australians. British Medical Journal 2013 May 21; 346:f2360

3Miglioretti DL1 et al. The use of computed tomography in pediatrics and the associated radiation exposure and estimated cancer risk. JAMA Pediatr. 2013 Aug 1;167(8):700-7. doi: 10.1001/jamapediatrics.2013.311.

4Lemburg SP et al. Cumulative effective dose associated with radiography and CT of adolescents with spinal injuries. AJR Am J Roentgenol. 2010 Dec;195(6):1411-7. doi: 10.2214/AJR.10.4616.

5O’Donnell C et al. Comparative radiation exposure using standard fluoroscopy versus cone-beam computed tomography for posterior instrumented fusion in adolescent idiopathic scoliosis. Spine (Phila Pa 1976). 2014 Jun 15;39(14):E850-5.

6Dabaghi RA et al. Comparison of Effective Dose of Radiation During Pedicle Screw Placement Using Intraoperative Computed Tomography Navigation Versus Fluoroscopy in Children With Spinal Deformities. J Pediatr Orthop. 2015 Apr 14. [Epub ahead of print]

7Mendelsohn D et al. Patient and surgeon radiation exposure during spinal instrumentation using intraoperative computed tomography-based navigation. Spine J. 2015 Dec 10. pii: S1529-9430(15)01673-3. doi: 10.1016/j.spinee.2015.11.020. [Epub ahead of print]

8Lee CY et al. Intraoperative computed tomography navigation for transpedicular screw fixation to treat unstable thoracic and lumbar spine fractures: clinical analysis of a case series (CARE-compliant). Medicine (Baltimore). 2015 May;94(20):e757. doi: 10.1097/MD.0000000000000757.

9Bai Yu-Shu, Yun-Fei Niu, Zi-Qiang Chen, Xiao-Dong Zhu, Liu Ka Po Gabriel, Hee Kit Wong, and Ming Li. “Comparison of the Pedicle Screws Placement Between Electronic Conductivity Device and Normal Pedicle Finder in Posterior Surgery of Scoliosis.” Journal of Spinal Disorders and Techniques 26.6 (2013 ): 316-320. Print.

10Chaput Christopher D., George Keri, Samdani Amer F., Williams John I., Gaughan John, and Betz Randal R.. “Reduction in Radiation (Fluoroscopy) While Maintaining Safe Placement of Pedicle Screws During Lumbar Spine Fusion.” Spine 37.21 (2012): E1305-E1309. Print.

11Defino Helton, Williams John, Fernando da Silva Herrero Carlos, Betz Randal, Powell David, George Keri, Gaughan John. “Does The Use Of Dynamic Surgical Guidance Assist With Accurate Pedicle Screw Placement In Patients With Osteoporosis Or Osteopenia?” 2015. 15e Congresso Brasileiro de Coluna. SpineWeek meeting, 2016. Singapore